In Wöbbelin nahe Schwerin hat NATURSTROM einen LiDAR-Trailer aufgestellt, um die Windgeschwindigkeit zu messen © NATURSTROM AG

Wissen, woher der Wind weht: Wie funktioniert eine Windmessung?

Ohne Wind kein Strom: Vor dem Bau einer Windkraftanlage muss daher geprüft werden, dass am geplanten Standort auch genügend Wind weht und eine ausreichende Stromproduktion gesichert ist. Durch Windmessungen wird daher vor Baubeginn genau geprüft, ob sich die Errichtung der Anlage an der vorgesehenen Stelle auch tatsächlich lohnt. Doch wie funktioniert so eine Windmessung eigentlich? Das erklärt Max Kraft, der bei NATURSTROM für die Planung von Windenergieprojekten zuständig ist.

Die Messung des Windpotentials an einem geplanten Windenergieanlagen-Standort hat sich in den letzten Jahren als essentielle Komponente eines Windenergie-Projektes etabliert. Die Gründe hierfür sind vielschichtig. Neben dem Ziel, sich über das vorhandene Windpotential Klarheit zu verschaffen, kann eine Windmessung rein strategisch und mit Blick auf eine möglichst günstige Finanzierung eines Windkraft-Projektes vorgenommen werden. Denn aus der Sicht der Banken ist eine Investition in ein Projekt, welches von dem „unberechenbaren“ und unstetigen Wind angetrieben wird, mit Risiken behaftet. Zwar räumt eine Windmessung nicht die letzten Zweifel aus dem Weg, jedoch bildet sie die Grundlage für belastbare Energieertragsprognosen. Diese wiederum sind für den Anlagenbetreiber bei der Ermittlung der Wirtschaftlichkeit des Projektes und der Erstellung eines Pachtangebotes wesentlich.

Den regulatorischen Rahmen für die Bestimmung des Windpotentials bildet die „Technische Richtlinie 6“ der Fördergesellschaft Windenergie e.V. Sie bestimmt darüber wie, wo und wie lange gemessen wird. Da sie bei der Anfertigung von Energieertragsprognosen ein unerlässliches Kriterium für deren Akzeptanz bei Banken darstellt, kommt ihr eine bedeutende Rolle bei der Erstellung und Verwertung von Windmessungen zu.

Windmessung mittels LiDAR

So funktioniert die Windmessung mittels LiDAR © NATURSTROM AG

So funktioniert die Windmessung mittels LiDAR © NATURSTROM AG

Parallel zur klassischen Windmessmast-Messung erfolgt die Bestimmung des Windpotentials in jüngster Zeit mittels sogenannter Fernmesssysteme. Eines dieser „Remote Sensing Systems“ ist das LiDAR (Light Detection And Ranging). Das Messprinzip beruht auf der Rückstreuung von Staubpartikeln (Aerosole). Vom LiDAR aus entsandte Laserimpulse werden in der Atmosphäre von Staubteilchen reflektiert und vom LiDAR wieder eingefangen. Aus der Laufzeitdifferenz des Lichts wird u.a. die Windgeschwindigkeit errechnet. Das Gerät bietet die Möglichkeit, Windprofile bis zu einer Höhe von 200 m in hoher Auflösung zu messen. Bis zu der Maximalhöhe können zwölf Messhöhen vom Benutzer ausgewählt werden. Dabei erfolgt die Messung nicht an einem Punkt, wie z.B. beim Messmast, sondern setzt sich aus mehreren Punktmessungen zusammen und bildet eine Messebene.

Der größte Vorteil gegenüber einem Messmast ist die hohe Flexibilität des LiDAR. Das Gerät kann innerhalb von wenigen Stunden in Betrieb genommen oder deinstalliert werden. Aufgrund der kompakten Bauweise ist keine Baugenehmigung erforderlich und der Transport relativ unkompliziert. Allerdings ist das Gerät nicht energieautark und auf eine externe Energieversorgung angewiesen. Eine oft verwendete Variante zur Stromversorgung der Technik ist ein LiDAR-Trailer, welcher gleichzeitig als Behausung für das Messgerät dienen kann. Der Trailer verfügt über außen installierte Photovoltaik-Module sowie eine innen liegende und mit Methanol betriebene Brennstoffzelle. Hierdurch wird ganzjährig eine zuverlässige und saubere Energieversorgung des LiDAR gewährleistet.

Messkampagne der NATURSTROM AG

Aktuell betreibt die NATURSTROM AG u.a. eine Messkampagne in Wöbbelin in Mecklenburg-Vorpommern. An jenem Standort ist der Bau von vier Windenergieanlagen geplant. Die Messkampagne wird vom NATURSTROM-Standort Wallenhorst aus betreut und erstreckt sich über ein Jahr. Im April 2017 werden die Messungen abgeschlossen sein. Die Betreuung beinhaltet den Aufbau und die Deinstallation vor Ort, den Messdatendownload sowie die Wartung der Stromversorgungsanlage. Die Messung erfolgt auf zwölf Ebenen in einer Höhe von 40 bis 198 Metern. Das Messgerät wird über zwei Batterien mit Strom versorgt, die über eine 780 W PV-Anlage und eine 110 W Brennstoffzelle aufgeladen werden. Die laufende Messkampagne wird über ein Online-Portal aus dem Büro überwacht und gibt einen Überblick über die Betriebszustände des Gerätes, die Messdaten sowie die Witterungsverhältnisse vor Ort. Wir sind gespannt auf die Ergebnisse.

Autor: Max Kraft, Projektplaner Windenergieanlagen

NATURSTROM Team
onlinemarketing@naturstrom.de

Unter diesem Profil schreiben NATURSTROM-Mitarbeiterinnen und -Mitarbeiter, die nicht zu den regelmäßigen Blog-Autoren gehören.

1 Kommentar
  • Sebastian
    Geposted um 12:43h, 26 November Antworten

    Liebes Naturstrom Team,

    meine Güte, das nenne ich in der Tat einen detaillierten Fach-Beitrag! Dies hebe ich hervor, da man Artikel dieser Art auf Web-Blogs eher selten findet. Deswegen kann ich eure Internetpräsenz nur loben! Der Schreibstil ist auch hervorragend, man kann wirklich nicht viel besser machen. Das Messprinzip vom LiDAR habt ihr mit der Infografik sehr schön dargestellt. Top! Macht auf jeden Fall weiter so.

    Liebe Grüße und ein schönes Wochenende,
    Sebastian K.

Kommentieren Sie